剑桥大学物理学家海伦·杰尔斯基研究了各种自行车特技的物理学原理,并通过计算机模拟技术探寻特技动作的极限,设计了...
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剑桥大学物理学家海伦·杰尔斯基研究了各种自行车特技的物理学原理,并通过计算机模拟技术探寻特技动作的极限,设计了一个令人惊叹不已的高难度动作——“爱因斯坦空翻”.现将“爱因斯坦空翻”模型简化,如图所示,自行车和运动员从M点由静止出发,经MN圆弧,从N点竖直冲出后完成空翻.忽略自行车和运动员的大小,将自行车和运动员看做一个整体,二者的总质量为m,在空翻过程中,自行车和运动员在空中的时间为t,由M到N的过程中,克服摩擦力做功为W.空气阻力忽略不计,重力加速度为g.下列说法正确的是()
A.自行车和运动员从N点上升的最大高度为
B.自行车和运动员在MN圆弧的最低点处于失重状态
C.由M到N的过程中,自行车和运动员重力的冲量为零
D.由M到N的过程中,运动员至少做功
【回答】
D
【详解】
自行车和运动员在空中的时间为t,可知下降和上升的时间均为t,则自行车和运动员从N点上升的最大高度为,选项A错误;行车和运动员在MN圆弧的最低点时,加速度向上,处于超重状态,选项B错误;由M到N的过程中,自行车和运动员重力的冲量为mgt'(t'为从M到N的时间),选项C错误;从M到P的过程,由动能定理:,解得,选项D正确.
知识点:实验:探究平抛运动的特点
题型:选择题
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